SU1298385A1 - Способ поддержани выработок основани блока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и М. б. использовано при отработке месторождений подземным способом в услови х больших глубин и повышенных сейсмических нагрузок от производства массовых взрывов. Цель изобретени  - повышение устойчивости выработок основани  блока в условн х повышенного горного давлени  и вли ни  сейсмовзрывных нагрузок. Из охран емых выработок бур т инъекционные скважины 1, концы которых вывод тс  в обнажение. Определ ют зоны нарушен- ности пород в приконтурной зоне по формуле 5экв Сф : (1к - t«) „ (Рн : Р), где 5экв - плош1адь эквивалентного открыти  трещин; Сф - посто нна  реометричес- ка  установка; Ри, Рк - давление воздуха в реометрической установке в момент времени 1н и момент if. соответственно. Раз- меш.ают в скважине инъектора, сначала в дальней, а затем в ближней нарушенной зоне. Упрочн ют приконтурный массив путем нагнетани  скрепл ющего раствора, вначале в приконтурные зоны, а затем, после схватывани  раствора, инъектируют массив по всей длине скважин между прикон- турными зонами. По мере изменени  горногеологической и горнотехнической обстановки периодически провод т контроль за состо нием приконтурного массива. При необходимости провод т повторные нагнетани . 3 ил. (Л Is;) ;о оо СХ) 00 ел

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может найти применение при отработке рудных месторождений подземным способом в услови х больших глубин и повышенных сейсмических нагрузок от производства массовых взрывов и вторичного дроблени  руды.

Предлагаемое техническое решение может за счет упрочнени  массива путем нагнетани  в него скрепл юш.их составов обеспечить устойчивость выработок различ- ного назначени , пройденных в основании рудного блока, подверженного интенсивному заколообразованию и повышенному износу в св зи с про влени ми горного давлени , массовыми взрывами, вторичным дроблением руды и другими факторами.

Цель изобретени  - повышение устойчивости выработок основани  блока в услови х повышенного горного давлени  и вли ни  сейсмовзрывных нагрузок.

На фиг.1 изображен разрез А-А выра- боток основани  блока при скреперной доставке с односторонним расположением выпускных воронок; на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.З - разрез В-В на фиг.1.

На фиг.1-3 обозначены инъекционные скважины 1; приконтурна  нарушенна  зона 2 на участках, примыкаюш,их к обнажению; приконтурна  нарушенна  зона 3 в окрестности охран емой выработки; выпускна  воронка 4; скреперный штрек 5; откаточный орт 6; горизонтальна  часть выпускной воронки 7.

Способ осушествл етс  следуюшим образом .

Из охран емых выработок (скреперный штрек 5, откаточный орт 6, горизонтальна  часть выпускной воронки 7) бур тс  инъекционные скважины 1, концы их вывод тс  в обнажение 4. При этом пересекаютс  приконтурные нарушенные зоны 2 и 3. Рассто ние L между скважинами 1 выбираетс  из услови  L 2R, где R - радиус распространени  раствора по трещинам (R устанавливаетс  при опытных нагнетани х раствора). Нагнетанию растворов предшествует инструментальное определение параметров нарушенных зон. Дл  этих целей наиболее приемлемым и достаточно зарекомендовавшим себ  в практике может служить способ реометрических измерений. На основании многолетних исследований закономерностей развити  естественной и техногенной трещиноватости в приконтурной зоне горных выработок установлено, что с достаточной степенью надежности состо ние нарушенности массива в приконтурной зоне характеризует обобшенный показатель «пло- ш,адь эквивалентного открыти  треш,ин, определ емый из выражени :

f РН

t«-t« РК

5

0

гдеЗэкв - площадь эквивалентного открыти 

трещин;

Сф - посто нна  реометрической установки;

РН, РК-давление воздуха в реометрической установке в момент времени i« и 1к соответственно.

Экспериментальным путем установлено, что при .1 нарушенность приконтурной зоны незначительна и обнажение находитс  в устойчивом состо нии. При Зэке

3.1 возможно вывалообразование, эта стади  состо ни  приконтурного массива позвол ет успешно нагнетать в массив скрепл ющие растворы с в зкостью до 200 Мпа с. Таким образом, при первом обследовании инъекционных скважин возможен случай, когда часть из них не подвергаетс  инъек- тированию ввиду устойчивого состо ни  приконтурного массива. По мере развити  фронта очистной выемки, а также при выпуске руды, происходит раскрытие и образование новых трещин, это фиксируетс  реометричес- кими наблюдени ми, и при достижении Зэкв определенного значени  возникает необходимость в нагнетании раствора и упрочнени  нарушенной зоны.

Упрочнение выполн етс  в следующей последовательности . Вначале упрочн ют нарушенную зону, примыкающую к выходу скважин в обнажении 2, затем нарушенную зону, примыкающую к охран емой выработке 3. Дл  этой цели инъектор последовательно размещают сначала в дальней, а затем в ближней нарушенной зоне и провод т участковое нагнетание раствором с повышенной в зкостью (более 150 МПа с). Посто нный расход раствора или величины давлени  в скважине свидетельствует о выходе раствора через трещины в зону обнажени , на- гентание при этом прекращаетс , а инъектор извлекаетс  и размещаетс  в следующей скважине и вновь проводитс  нагнетание . В такой последовательности герметизируютс  нарушенные зоны по всему контуру зоны обнажени  и при последующем нагнетании раствора в массив (нагнетание Н очереди) не происходит его вытекание в зону обнажени , что приводит к его экономному расходованию. Кроме того, по вл етс  возможным дальнейщее инъектирование проводить при высоких давлени х (пор дка 200-250 атм). Нагнетание второй очереди, как и первой, ведетс  по участковой схеме в зажимном режиме. По мере изменени  горно-геологической и горнотехнической обстановки периодически провод т контроль за состо нием приконтурного массива, и при необходимости производ т повторные нагнетани . При отработке одного из блоков гор. -|- 470 м визуальным обсле- 5 дованием установлено, что р д выработок оснований блоков разрушаютс , в первую очередь это относитс  к смотровым ходкам и их сопр жени м с контрольно-вентил 0

5

0

5

0

Во второй очереди используют дл  нагнетаний раствор с в зкостью 50 МПа с. Нагнетани  провод т до полного насыщени  нарушенного массива, что определ етс  резким ростом давлени  при работающем оборудовании и отсутствием понижени  на инъектируемом участке при отключении насосов . Выхода раствора на контуры целика при осуществлении второй стадии не отмечено . В процессе выпуска руды повторные рсоционным ортом, а также к целикам между воронками выпуска. Реометрические измерени  в приконтурном массиве целика между воронками выпуска на стадии проходки смотрового ходка и воронок выпуска зафиксировали нарушенную зону с глубиной до 60 см и степенью ослаблени  открытыми трещинами Е5экв 0.1 мм. После разделки подсечки глубина нарушений достигала 0.8-1.0 м от контура целика при ЕЗэкв до

4.5 мм. Массова  отбойка руды вызывает 10 метрические наблюдени , проведенные в инъе увеличение нарущенной зоны до 1.6 м от кционных скважинах, вы вили на отдельных обнажений при 25экв до 10.8 мм. При участках образование новых трещин вблизи этом на глубинах до 1,0 м отмечена воздухо- обнажений и незначительное раскрытие тре- проницаемость 5экв 2.7-2.85 мм. Таким щин, заполненных твердеющим раствором. образом, на начало выпуска руды коэффи- На некоторых участках 5экв достигает циент ослаблени  целика Ко достигал зна- 3.3 мм. Проведенное повторное нагнетание чени  0,5, при этих услови х бывал наибо- позвол ет на этих участках обеспечить

устойчивость выработок оснований блока на весь период их эксплуатации.

Использование предлагаемого способа 2Q поддержани  выработок основани  блока обеспечит полное насыщение массива, вмещающего выработки основани  блока скрепл ющим раствором, возможность проведени  последующих нагнетаний раствора в случае раскрыти  или образоваи  трещин под щего раствора проводитс  по схеме участ- 25 воздействием статических или динамических ковых нагнетаний в зажимном режиме. На- нагрузок, надежное поддержание выработок гнетани  осуществл ют в скважинах с максимальной глубиной 6 м, пробуренных из смотрового ходка. В первую очередь провод т нагнетани  на участках вблизи обнажени  целика с вороикой выпуска и подсечки на глубинах до 1 м. Используют раствор карлее веро тен

1Чо -т,

Ьц

где {н.з-глубина нарущенной зоны, м; hu - вертикальна  мощность целика, м.

В св зи с этим было прин то рещение об упрочнении целика. Инъекци  упрочн юосновани  блока в течение всего срока их эксплуатации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   бамидиой смолы КФ-Ж и 20%-ный водный раствор хлорного железа при соотнощении компонентов 5:1 и в зкости 150 МПа с. Этот же раствор используют затем дл  упрочнени  метровой зоны в кровле смотрового ходка (нижн   часть целика). Темп нагнетани  раствора составл ет 80-100 л/ч, давление нагнетани  до 15.0 МПа, расход раствора 6.0-8.0 л на одно нагнетание.

   35

   Способ поддержани  выработок основани  блока, включающий бурение инъекционных скважин, определение зоны нарущеннос- ти пород, размещение в скважинах инъек- торов и упрочнение приконтурного массива путем нагнетани  скрепл ющего раствора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  устойчивости выработок в услови х повышенного горного давлени  и вли ни 

   После создани  непроницаемой оболочки по40 сейсмовзрывных нагрузок, инъекционные

   контуру осуществл ют нагнетани  на осталь-скважины бур т до обнажени , а нагнетание

   ных участках нарущений. Темп нагнетани скрепл ющего раствора производ т вначале

   100110 л/ч, давление нагнетани  22.0-в приконтурные зоны и после схватывани 

   25.0 МПа, расход раствора 2-4 л на однораствора инъектируют массив по всей длине

   нагнетание.скважин между приконтурными зонами.

   Во второй очереди используют дл  нагнетаний раствор с в зкостью 50 МПа с. Нагнетани  провод т до полного насыщени  нарушенного массива, что определ етс  резким ростом давлени  при работающем оборудовании и отсутствием понижени  на инъектируемом участке при отключении насосов . Выхода раствора на контуры целика при осуществлении второй стадии не отмечено . В процессе выпуска руды повторные рсометрические наблюдени , проведенные в инъе кционных скважинах, вы вили на отдельных участках образование новых трещин вблизи обнажений и незначительное раскрытие тре- щин, заполненных твердеющим раствором. На некоторых участках 5экв достигает 3.3 мм. Проведенное повторное нагнетание позвол ет на этих участках обеспечить

   Использование предлагаемого способа поддержани  выработок основани  блока обеспечит полное насыщение массива, вмещающего выработки основани  блока скрепл ющим раствором, возможность проведени  последующих нагнетаний раствора в случае раскрыти  или образоваи  трещин под воздействием статических или динамических нагрузок, надежное поддержание выработок

   основани  блока в течение всего срока их эксплуатации.

   Формула изобретени 

   Использование предлагаемого способа поддержани  выработок основани  блока обеспечит полное насыщение массива, вмещающего выработки основани  блока скрепл ющим раствором, возможность проведени  последующих нагнетаний раствора в случае раскрыти  или образоваи  трещин под воздействием статических или динамических нагрузок, надежное поддержание выработок

   Способ поддержани  выработок основани  блока, включающий бурение инъекционных скважин, определение зоны нарущеннос- ти пород, размещение в скважинах инъек- торов и упрочнение приконтурного массива путем нагнетани  скрепл ющего раствора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  устойчивости выработок в услови х повышенного горного давлени  и вли ни 

   сейсмовзрывных нагрузок, инъекционные

   А-Л

   Фиг.2

   Ч/

   f.

   1 / К

   /, ll /I/ 1

   / 1 i г1 I 1/ 1 1

   7

   Фиг.:5